Knee MR Using a Body Coil is Equivalent to CT in Measuring the TT-TG Distance: Removing the Systematic Bias.

Objective  To compare magnetic resonance imaging (MRI) using a body coil with computed tomography (CT) in measuring the tibial tubercle-trochlear groove distance (TT-TG) and the patellar tendon-cartilaginous trochlear groove (PT-CTG) distances, and evaluate interrater reliability. Methods  The study group consisted of 34 knees from 17 asymptomatic subjects with no history of knee pathology, trauma or surgery. A low-dose CT scan and an axial T1-weighted MRI sequence of the knees were performed with rigorous standardization of the positioning with full extension of the knees and parallel feet. Two musculoskeletal radiologists performed the measurements independently. The reliability of the TT-TG and PT-CTG distances on CT (17.1 ± 4.2 mm and 17.3 ± 4.2 mm) and of MRI (16.2 ± 3.7 mm and 16.5 ± 4.1 mm) was assessed by intraclass correlation coefficient (ICC [2,1]) and Bland-Altman graphs, as well as the interrater reliability for both methods. Results  Good reliability and agreement was observed between CT and MRI measurements for TT-TG and PT-CTG, with an ICC of 0.774 ( p  < 0.001) and 0.743 ( p  < 0.001), respectively, and no systematic bias was observed. The interrater reliability was excellent for all measurements on both imaging methods. Conclusion  This was the first study that compared MRI using a body coil with CT in measuring the TT-TG distance, with the potential clinical implication that the CT in this clinical setting could be avoided. Sociedade Brasileira de Ortopedia e Traumatologia. This is an open access article published by Thieme under the terms of the Creative Commons Attribution-NonDerivative-NonCommercial License, permitting copying and reproduction so long as the original work is given appropriate credit. Contents may not be used for commecial purposes, or adapted, remixed, transformed or built upon. ( https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ ).

Introduction

Patellar instability represents a common and significant health condition that affects young subjects and can lead to early osteoarthritis, 1 with an incidence as high as 12.98/100,000 person-years in males between 15 and 19 years old. 2 Its etiology is multifactorial, requiring a precise diagnosis, since treatment options range from conservative therapies to different surgical interventions. 3

One of the most recognized risk factors for patellar instability is the increased tibial tubercle-trochlear groove distance (TT-TG); when greater than 15 to 20 mm, it is generally considered pathologic and has been proposed as a threshold for considering a tibial tubercle osteotomy or distal realignment procedure. 4 5 The gold-standard imaging method for performing this measurement is computed tomography (CT), that has proven to be reliable. 6 On the other hand, many of the patellar instability patients undergo magnetic resonance imaging (MRI) of the knee to assess soft-tissue injuries such as ligament tears and chondral defects, so it would be desirable to reliably assess the TT-TG distance in the same imaging study and thus avoid the need of an extra CT study. Besides, many patients with patellar instability are young and avoiding radiation exposure would be considerably beneficial.

Many authors have found that CT and MRI TT-TG measurements are not equivalent, and that MRI measurements are systematically underestimated, 3 4 7 8 9 which suggests it would be inaccurate to use the same threshold in MRI and CT in diagnosis and surgical planning.

The TT-TG distance is highly sensitive to changes in knee positioning 4 10 and while CT is performed with the legs in full extension, the dedicated knee coil in MRI surrounds the knee in a way it assumes variable grades of flexion (∼25° 7 ) and varus deviation. 4 The literature is scarce and controversial about the influence of feet positioning in knee measurements.

Another controversial topic in the literature is which landmarks to use for the measurement of the TT-TG distance. Given the high soft-tissue contrast resolution of MRI, some authors used soft-tissue parameters instead of bony parameters to measure the lateralization of the tibial tubercle (TT): the nadir of the cartilaginous trochlear groove (CTG) instead of the bony trochlear groove and the tibial insertion of the patellar tendon (PT) instead of the TT.

To this date, no study has compared the TT-TG and PT-CTG measurement in MRI using a body coil and CT to test interchangeability. Therefore, the aims of the present study are to compare these measurement values between MRI using a body coil with CT in asymptomatic volunteers, and to evaluate intermethods and interobserver agreement. Our hypothesis is that warranting the same knee and feet positioning in MRI and CT, the measurements would result similar.

Methods

Ethical committee approval was obtained (Plataforma Brasil number 3136833), as well as informed consent of all participants. The sample size was calculated according to Zou, 11 considering an effect size of 0.65, a 2-tailed significance level (α) of 5% and a power (β) of 80%. This calculation resulted in a minimum of 30 knees.

Volunteers without any clinical knee symptoms were enrolled. The study group consisted of 34 knees (17 subjects; 13 male and 4 female), with a mean age and standard deviation (SD) of 38.6 ± 6.4 years, range between 29 and 50 years old. The inclusion criterium was the absence of knee symptoms and the exclusion criteria were: previous knee surgery, previous knee trauma, history of patellar instability or any other known knee pathologies.

A low-dose CT-scan and an axial T1-weighted MRI sequence of the knees were performed in all subjects. Positioning was the same in both studies: the volunteers were scanned in the supine position with full extension of the knees, using an acrylic supporting device that kept the orientation of the medial faces of the feet parallel to each other, with a distance of 3 to 5 cm between them ( Fig. 1 ).

Fig. 1

(A and B) Positioning in the CT and MRI with body coil, both with the acrylic supporting device.

Computed tomography studies were performed on a 64-detector Siemens CT scanner (SOMATOM Definition Edge, Siemens Medical Solutions, Munich, Germany), and the CARE Dose control system was selected to achieve radiation dose reduction. For the ethics committee evaluation, we performed radiation dose calculation on standard phantoms and the effective dose resulted in ∼ 0.01 mSv (half the dose of a posteroanterior chest X-ray). 12 The images were reformatted to 3 mm thickness using soft-tissue and bone windows. Magnetic resonance imaging studies were performed on a GE/Optima 450w 1,5T MRI Scanner (GE, Boston, MA, USA) with a body coil and consisted in an axial T1-weighted sequence (TR: 375 ms/TE: 8,32 ms) of both knees, 5 mm thickness, 1 mm spacing, 320 × 256 matrix. Also, both examinations included the femoral trochlea and the tibial tuberosity to allow measurements.

After a training session, two board-certified musculoskeletal radiologists (5 and 2 years of experience) evaluated the CT and MRI images independently and chose these specific slices:

The most cranial slice that depicted complete cartilaginous coverage of the femoral trochlea in MRI and CT (soft-tissue and bone window), allowing the determination of the deepest point of the bony trochlea groove (TG) and the cartilaginous trochlea groove (CTG);

The slice that showed the complete attachment of the patellar tendon at the tibial tuberosity in MR and CT (soft-tissue window), and the midpoint of that enthesis was defined as the patellar tendon (PT) landmark;

The most anterior point of the tibial tuberosity in MRI and CT (bone window), which corresponded to the TT bony landmark.

After this first independent session, as our main interest was to study the relationship between the knee position and the measurements, any differences in the slices chosen were corrected by consensus. Then, they were superimposed and the TT-TG and PT-CTG distances were measured independently in both methods ( Fig. 2 ). The TT-TG distance was assessed between two parallel lines drawn through the bony parameters: the most anterior point of the tibial tuberosity and the deepest point of the bony TG, perpendicular to a line drawn tangent to the posterior aspect of the femoral condyles. 13 The PT-CTG distance was measured similarly, but using the soft-tissue parameters: the PT attachment to the tibia and the deepest point of the CTG. 14

Fig. 2

The image shows the superimposed CT (left) and MRI (right) slices and depicts the TT-TG measurement in the left knee of a 29-year-old female asymptomatic volunteer.

Statistical analysis was made using SPSS Statistics for Windows, Version 20.0 (IBM Corp., Armonk, NY, USA), STATA 12 (Stata Software, College Station, TX, USA) and R software (R Foundation, Vienna, Austria). Normality distribution was assessed by the Kolmogorov-Smirnov test. The interrater reliability of slices chosen, TT-TG and PT-CTG measurements on CT and MRI were evaluated for all measures studied using intraclass correlation coefficient (ICC [2,1]) and Bland-Altman graphs. The type of ICC chosen was based on the Koo et al. guidelines, 15 and the level of significance (α) = 0.05 was adopted.

Results

Normality assessed by the Kolmogorov-Smirnov test being the null hypothesis a normal distribution resulted in a p  > 0.05 for all variables. The ICC for all the slices chosen were excellent, except for PT on MRI, which was good ( Table 1 ). Table 1 shows the percentage of knees in which the same or the next slice was chosen by both observers. Good reliability and agreement was observed between CT and MRI measurements for TT-TG and PT-CTG measurements with an ICC of 0.774 (0.659–0.854, p  < 0.001) and 0.743 (0.615–0.833, p  < 0.001), respectively. The distribution is shown in the Bland-Altman graphs ( Figs. 3 and 4 ). The presence of < 6% of the observations outside the limits of agreement can be observed (confidence interval [CI] of 95%). The TT-TG and PT-CTG measurements were randomly scattered near the zero value of the difference and no systematic bias was observed. The mean TT-TG on CT and MRI were 17.1 ± 4.2 mm and 16.2 ± 3.7 mm, respectively. The mean PT-CTG distance were respectively 17.3 ± 4.2 mm and 16.5 ± 4.1 mm. The interrater reliability was excellent for all measurements ( Table 2 ).

Table 1

Interrater reliability for each slice

Slice	ICC(2,1) (95%CI)	Same slice	The same or the next slice
1 on CT	0.993 (0.985–0.997)	73.5%	97.1%
2 on CT	0.996 (0.989–0.998)	64.7%	100%
3 on CT	0.989 (0.928–0.996)	32.4%	76.5%
1 on MRI	0.967 (0.934–0.984)	70.6%	100%
2 on MRI	0.896 (0.796–0.947)	64.7%	94.1%
3 on MRI	0.961 (0.882–0.984)	52.9%	91.2%

Abbreviations: CI, confidence interval; CT, computed tomography; ICC, intraclass correlation coefficient; MRI, magnetic resonance imaging.

Fig. 3

Bland-Altman graph shows the TT-TG measurements randomly scattered inside the CI. Only 4,4% (3/68) of the cases are outside the limits of agreement.

Fig. 4

Bland-Altman graph shows the PT-CTG measurements randomly scattered inside the CI. Only 5.9% (4/68) of the cases are outside the limits of agreement.

Table 2

Interrater reliability for computed tomography and magnetic resonance imaging measurements

	Intraclass correlation coefficient
	(95%CI)	p-value
CT
TT-TG	0.872 (0.760–0.934)	< 0.001
PT-CTG	0.918 (0.844–0.958)	< 0.001
MR
TT-TG	0.833 (0.693–0.912)	< 0.001
PT-CTG	0.907 (0.824–0.952)	< 0.001

Abbreviations: CI, confidence interval; CT, computed tomography; MRI, magnetic resonance imaging; PT-CTG, patellar tendon-cartilaginous trochlear groove distance; TT-TG tibial tubercle-trochlear groove distance.

Discussion

Our most important finding was the good reliability and agreement of the TT-TG and PT-CTG measurements between MRI (using a body coil) and CT. Since the grade of knee flexion influences the tibiofemoral rotation and hence the distances, 16 the rigorous standardization in the positioning of the knees was essential to achieve that result. When TT-TG measurement is necessary, the CT study can be substituted by an axial T1-weighted sequence of the knees using the body coil, removing the need of unnecessary radiation exposure in this setting and, most importantly, allowing the use of the same threshold (15–20 mm) classically used in CT. Our study also confirms the excellent interrater reliability of MRI measurements, which had already been shown in previous studies. 14 17 18

Schoettle et al. 19 compared knee CT and MRI (with a routine knee protocol) and found an excellent intermethods reliability, stating that additional CT scans were not necessary. However, many later studies have not been able to reproduce these results, concluding that CT and MRI TT-TG measurements are not equivalent, and that MRI measurements are systematically underestimated, 3 4 7 8 9 which suggests it would be inaccurate to use the same threshold in MRI and CT in diagnosis and surgical planning.

The TT-TG distance is highly sensitive to changes in knee positioning, 4 10 and while CT is performed with the legs in full extension, the dedicated knee coil in MRI surrounds the knee in a way it assumes variable grades of flexion (∼ 25° 7 ) and varus deviation. 4 A partially flexed position of the knee reduces the TT-TG measurements 7 due to the progressive internal rotation of the tibia in relation to the femur during flexion. Seitlinger et al. 16 studied the TT-TG distance in extension and in different grades of flexion in MRI and found that the TT-TG distance decreased significantly during flexion in knees with patellofemoral instability and in healthy volunteers. Aarvold et al. 7 compared the TT-TG distance in symptomatic patients measured in MRI studies using a body coil to guarantee full extension of the knees and in MRI using a dedicated knee coil, finding that the latter underestimates the measurements (mean difference: 8.6 mm).

In none of these studies, the positioning of the feet was mentioned. Galland et al. 20 performed the CT studies using a plantar support device to avoid quadriceps contraction, and although they mention a recommendation of placing the feet in the angle of step, they considered feet positioning would not affect patellofemoral measurements (but unfortunately did not present data to support it). We decided to standardize the positioning of the feet for two theoretical reasons. One is the possibility of an undesired oblique alignment of the examined lower extremity in relation to the longitudinal axis of the machine, and the second is that the gravity acting on the feet of a lying supine patient could produce a torque on the knee and rotation of the tibia in relation to the femur.

The slice selection might be a source of a disagreement of the final TT-TG or PT-CTG on both methods. Even though the ICC was excellent or good for all the slices, the agreement over the same slice may be considered poor for slice 3 on CT (32.4%) and MRI (52,9%). We believe the long TT cranio-caudal diameter may cause trouble to decide which slice to choose. Regarding the use of bony or soft-tissue parameters, although both were reliable between CT and MRI, there was a tendency for higher correlation coefficients when using soft-tissue parameters, in accordance to what was observed in MRI measurements by Wilcox et al. 14 These findings point us to recommend the use of the PT as the distal landmark instead of the TT.

The only systematic review and meta-analysis on the topic 5 suggests the use of different thresholds for CT and MRI (15.5 ± 1.5 mm for TT–TG distance measured on CT and 12.5 ± 2 mm for MRI), with the limitation that there was no standardization of the positioning and flexion of the knees and the landmarks used.

Ho et al. 4 concluded that establishing a controlled, reproducible positioning of the patient would be vital to allow the interchangeability of the use of CT and MRI in measuring the TT-TG distance, and that was the main goal of our study.

Precluding the CT use in this setting would avoid radiation exposure in a mostly young population, thus reducing its potential risks throughout life, and also reduce overall costs, though adding a sequence to the knee MRI would increase the MRI study time.

The main limitations of our study include a small sample and the exclusive evaluation of asymptomatic volunteers. Future research should assess the interchangeability in patients with patellar instability.

Another limitation would be that we could not assess the isolated importance of the feet positioning, given that we chose to rigorously standardize positioning of both the knees and feet and did not test different positioning of the feet.

In conclusion, this was the first study that compared MRI using a body coil with the gold-standard CT in measuring the TT-TG and PT-CTG distances, with a good agreement between those methods and an excellent interrater reliability, with the potential clinical implication that the knee CT could be substituted by MRI using the body coil in this clinical setting.

Introdução

A instabilidade patelar representa uma condição de saúde comum e significativa que afeta jovens e pode levar à osteoartrite precoce, 1 com uma incidência de até 12,98/100.000 pessoas-ano em homens entre 15 e 19 anos de idade. 2 Sua etiologia é multifatorial, exigindo diagnóstico preciso, pois as opções de tratamento variam de terapias conservadoras a diferentes intervenções cirúrgicas. 3

Um dos fatores de risco mais reconhecidos para instabilidade patelar é o aumento da distância do tubérculo tibial ao sulco troclear (TT-ST); quando maior que 15 a 20 mm, é geralmente considerada patológica e foi proposta como um limite para considerar uma osteotomia do tubérculo tibial ou procedimento de realinhamento distal. 4 5 O método de imagem padrão ouro para realizar esta medição é a tomografia computadorizada (TC), que se mostrou confiável. 6 Por outro lado, muitos dos pacientes com instabilidade patelar são submetidos à ressonância magnética (RM) do joelho para avaliar lesões de tecidos moles, como rupturas ligamentares e defeitos condrais; portanto, seria desejável avaliar de forma confiável a distância TT-ST no mesmo estudo de imagem e, assim, evitar a necessidade de um estudo de TC extra. Além disso, muitos pacientes com instabilidade patelar são jovens e evitar a exposição à radiação seria consideravelmente benéfico.

Muitos autores descobriram que as medidas de TC e RM para TT-ST não são equivalentes, e que as medidas de RM são sistematicamente menores, 3 4 7 8 9 o que sugere que seria impreciso usar o mesmo limiar em RM e TC no diagnóstico e planejamento cirúrgico.

A distância TT-ST é altamente sensível a mudanças no posicionamento do joelho 4 10 e enquanto a TC é realizada com as pernas em extensão total, a bobina de joelho dedicada na RM envolve o joelho de uma forma que este assume graus variáveis de flexão (∼ 25° 7 ) e desvio em varo. 4 A literatura é escassa e controversa sobre a influência do posicionamento dos pés nas medidas do joelho.

Outro tópico controverso na literatura é quais marcos usar para a medição da distância TT-ST. Dada a alta resolução de contraste de partes moles da RM, alguns autores usaram parâmetros de partes moles em vez de parâmetros ósseos para medir a lateralização do tubérculo tibial: o nadir do sulco troclear cartilaginoso (STC) em vez do sulco troclear ósseo e a inserção tibial do tendão patelar (TP) em vez do tubérculo tibial (TT).

Até esta data, nenhum estudo comparou a medição TT-ST e TP-STC em RM usando uma bobina corporal com TC para testar a equivalência. Portanto, os objetivos do presente estudo são comparar esses valores de medidas entre a RM usando bobina de corpo com a TC em voluntários assintomáticos, e avaliar a concordância interobservadores e entre os métodos. Nossa hipótese é que garantindo o mesmo posicionamento de joelho e pés na RM e na TC, as medidas resultariam semelhantes.

Métodos

A aprovação do comitê de ética foi obtida (Plataforma Brasil número 3136833), bem como consentimento informado de todos os participantes. O tamanho da amostra foi calculado de acordo com Zou, 11 considerando um tamanho de efeito de 0,65, um nível de significância bicaudal (α) de 5% e uma força (β) de 80%. Este cálculo resultou em um mínimo de 30 joelhos.

Voluntários sem quaisquer sintomas clínicos no joelho foram inscritos. O grupo de estudo foi composto por 34 joelhos (17 indivíduos; 13 homens e 4 mulheres), com média de idade e desvio padrão (DP) de 38,6 ± 6,4 anos, variando entre 29 e 50 anos. O critério de inclusão foi a ausência de sintomas no joelho e os critérios de exclusão foram: cirurgia anterior no joelho, trauma prévio no joelho, história de instabilidade patelar ou qualquer outra patologia conhecida no joelho.

Uma TC de baixa dose e uma sequência de RM axial ponderada em T1 dos joelhos foram realizadas em todos os indivíduos. O posicionamento foi o mesmo nos dois estudos: os voluntários foram escaneados em decúbito dorsal com extensão total dos joelhos, por meio de um dispositivo de suporte de acrílico que mantinha a orientação das faces mediais dos pés paralelas entre si, com distância de 3 a 5 cm entre eles ( Fig. 1 ).

Fig. 1

(A e B) Posicionamento em TC e RM com bobina corporal, ambas com dispositivo de suporte de acrílico.

Os estudos de TC foram realizados em um scanner de TC Siemens (SOMATOM Definition Edge, Siemens Medical Solutions, Munique, Alemanha) de 64 detectores e o sistema de controle CARE Dose foi selecionado para atingir a redução da dose de radiação. Para a avaliação do comitê de ética, realizamos o cálculo da dose de radiação em fantomas padrão e a dose efetiva resultou em ∼0,01 mSv (metade da dose de uma radiografia de tórax posteroanterior). 12 As imagens foram reformatadas para 3 mm de espessura usando tecidos moles e janelas ósseas. Os estudos de RM foram realizados em um scanner de ressonância magnética GE/Optima 450w 1,5T (GE, Boston, MA, EUA) com a bobina de corpo e consistiu em uma sequência ponderada em T1 axial (TR: 375 ms/TE: 8,32 ms) de ambos os joelhos, 5 mm de espessura, espaçamento de 1 mm, matriz 320 × 256. Além disso, ambos os exames incluíram a tróclea femoral e a tuberosidade tibial para permitir medições.

Após uma sessão de treinamento, dois radiologistas musculoesqueléticos certificados (5 e 2 anos de experiência) avaliaram as imagens de TC e RM de forma independente e escolheram estes cortes específicos:

Corte mais cranial que retratava a cobertura cartilaginosa completa da tróclea femoral na RM e na TC (janela de partes moles e osso), permitindo a determinação do ponto mais profundo do sulco da tróclea óssea (ST) e do sulco da tróclea cartilaginosa (STC);

O corte que mostrava a inserção completa do tendão patelar na tuberosidade tibial na RM e TC (janela de partes moles), e o ponto médio dessa êntese foi definido como o ponto de referência do TP;

O ponto mais anterior da tuberosidade tibial na RM e na TC (janela óssea), que correspondia à marca óssea do TT.

Após esta primeira sessão independente, como nosso principal interesse era estudar a relação entre a posição do joelho e as medidas, quaisquer diferenças nos cortes escolhidos foram corrigidas por consenso. Em seguida, eles foram sobrepostos e as distâncias TT-ST e TP-STC foram medidas independentemente em ambos os métodos ( Fig. 2 ). A distância TT-ST foi avaliada entre duas linhas paralelas traçadas através dos parâmetros ósseos: o ponto mais anterior da tuberosidade tibial e o ponto mais profundo do sulco troclear ósseo, perpendiculares a uma linha desenhada tangente à face posterior dos côndilos femorais. 13 A distância TP-STC foi medida de forma semelhante, mas usando os parâmetros de partes moles: a inserção do TP à tíbia e o ponto mais profundo do STC. 14

Fig. 2

A imagem mostra os cortes de TC (esquerda) e RM (direita) sobrepostos e mostra a medição TT-ST no joelho esquerdo de uma voluntária assintomática de 29 anos de idade.

A análise estatística foi feita usando SPSS Statistics for Windows, Versão 20.0 (IBM Corp., Armonk, NY, EUA), STATA 12 (Stata Software, College Station, TX, EUA) e o software R (R Foundation, Viena, Áustria). A distribuição de normalidade foi avaliada pelo teste Kolmogorov-Smirnov. A confiabilidade entre avaliadores dos cortes escolhidos, as medições TT-ST e TP-STC na TC e na RM foram avaliados para todas as medidas estudadas usando o coeficiente de correlação intraclasse (CCI [2,1]) e gráficos de Bland-Altman. O tipo de CCI escolhido foi baseado nas diretrizes de Koo et al. 15 e foi adotado o nível de significância (α) = 0,05.

Resultados

A normalidade avaliada pelo teste de Kolmogorov-Smirnov sendo a hipótese nula de uma distribuição normal resultou em um p  > 0,05 para todas as variáveis. O CCI para todos os cortes escolhidos foi excelente, exceto para o TP na RM, que foi bom ( Tabela 1 ). A Tabela 1 mostra a porcentagem de joelhos em que o mesmo ou o próximo corte foi escolhido por ambos os observadores. Boa confiabilidade e concordância foram observadas entre as medições de TC e RM para medições de TT-ST e TP-STC, com um CCI de 0,774 (0,659–0,854, p  < 0,001) e 0,743 (0,615–0,833, p  < 0,001), respectivamente. A distribuição é mostrada nos gráficos de Bland-Altman ( Figs. 3 e 4 ). Observa-se a presença de < 6% das observações fora dos limites de concordância (intervalo de confiança [IC] de 95%). As medições TT-ST e TP-STC foram espalhadas aleatoriamente perto do valor zero da diferença, e nenhum viés sistemático foi observado. As TT-ST médias na TC e na RM foram 17,1 ± 4,2 mm e 16,2 ± 3,7 mm, respectivamente. As distâncias médias TP-STC foram respectivamente 17,3 ± 4,2 mm e 16,5 ± 4,1 mm. A confiabilidade entre avaliadores foi excelente para todas as medições ( Tabela 2 ).

Tabela 1

Confiabilidade entre avaliadores para cada fatia

corte	CCI (2,1) (IC 95%)	mesmo corte	o mesmo ou o próximo corte
1 na TC	0,993 (0,985–0,997)	73,5%	97,1%
2 na TC	0,996 (0,989–0,998)	64,7%	100%
3 na TC	0,989 (0,928–0,996)	32,4%	76,5%
1 na RM	0,967 (0,934–0,984)	70,6%	100%
2 na RM	0,896 (0,796–0,947)	64,7%	94,1%
3 na RM	0,961 (0,882–0,984)	52,9%	91,2%

Abreviações: CCI, coeficiente de correlação intraclasse; IC, intervalo de confiança; RM, ressonância magnética; TC, tomografia computadorizada.

Fig. 3

O gráfico de Bland-Altman mostra as medições TT-ST espalhadas aleatoriamente dentro do intervalo de confiança. Apenas 4,4% (3/68) dos casos estão fora dos limites da concordância.

Fig. 4

O gráfico de Bland-Altman mostra as medidas TP-STC espalhadas aleatoriamente dentro do intervalo de confiança. Apenas 5,9% (4/68) dos casos estão fora dos limites da concordância.

Tabela 2

Confiabilidade entre examinadores para medições de TC e RM

	Coeficiente de correlação intraclasse
	(IC 95%)	valor-p
TC
TT-ST	0,872 (0,760–0,934)	< 0,001
TP-STC	0,918 (0,844–0,958)	< 0,001
RM
TT-ST	0,833 (0,693–0,912)	< 0,001
TP-STC	0,907 (0,824–0,952)	< 0,001

Abreviações: IC, intervalo de confiança; RM, ressonância magnética; TC, tomografia computadorizada; TP-STC, distância tendão patelar-sulco troclear cartilaginoso; TT-ST; distância tubérculo tibial-sulco troclear.

Discussão

Nosso resultado mais importante foi a boa confiabilidade e concordância das medições TT-ST e TP-STC entre RM (usando a bobina de corpo) e TC. Uma vez que o grau de flexão do joelho influencia a rotação tibiofemoral e, portanto, as distâncias, 16 a padronização rigorosa no posicionamento dos joelhos foi essencial para alcançar esse resultado. Quando a medição TT-ST é necessária, o estudo de TC pode ser substituído por uma sequência axial ponderada em T1 dos joelhos usando a bobina de corpo, removendo a necessidade de exposição desnecessária à radiação neste cenário e, mais importante, permitindo o uso do mesmo limite (15–20 mm) usado classicamente em TC. Nosso estudo também confirma a excelente confiabilidade entre avaliadores das medidas de RM, que já havia sido mostrada em estudos anteriores. 14 17 18

Schoettle et al. 19 compararam TC e RM do joelho (com um protocolo de rotina do joelho) e encontraram uma excelente confiabilidade entre métodos, afirmando que tomografias adicionais não eram necessárias. No entanto, muitos estudos posteriores não foram capazes de reproduzir esses resultados, concluindo que as medidas de TC e RM TT-ST não são equivalentes, e que as medidas de RM são sistematicamente menores, 3 4 7 8 9 o que sugere que seria impreciso usar o mesmo limiar em RM e TC no diagnóstico e planejamento cirúrgico.

A distância TT-ST é altamente sensível a mudanças no posicionamento do joelho 4 10 e, enquanto a TC é realizada com as pernas em extensão total, a bobina de joelho dedicada na RM envolve o joelho de uma forma que assume graus variáveis de flexão (∼ 25° 7 ) e desvio em varo. 4 Uma posição parcialmente flexionada do joelho reduz as medições TT-ST 7 devido à rotação interna progressiva da tíbia em relação ao fêmur durante a flexão. Seitlinger et al. 16 estudaram a distância TT-ST em extensão e em diferentes graus de flexão em RM e descobriram que a distância TT-ST diminuiu significativamente durante a flexão em joelhos com instabilidade patelofemoral e em voluntários saudáveis. Aarvold et al. 7 compararam a distância TT-ST em pacientes sintomáticos medida em estudos de RM usando uma bobina corporal para garantir a extensão total dos joelhos e na RM usando uma bobina de joelho dedicada, descobrindo que esta última subestima as medidas (diferença média: 8,6 mm).

Em nenhum desses estudos, o posicionamento dos pés foi mencionado. Galland et al. 20 realizaram os estudos de TC usando um dispositivo de apoio plantar para evitar a contração do quadríceps e, embora mencionassem a recomendação de colocar os pés no ângulo do degrau, consideraram que o posicionamento dos pés não afetaria as medidas femoropatelares (mas infelizmente não apresentaram dados para apoiá-lo). Decidimos padronizar o posicionamento dos pés por duas razões teóricas. Uma é a possibilidade de um indesejável alinhamento oblíquo da extremidade inferior examinada em relação ao eixo longitudinal da máquina e a segunda é que a gravidade atuando nos pés de um paciente deitado em decúbito dorsal poderia produzir um torque no joelho e rotação da tíbia em relação ao fêmur.

A seleção do corte pode ser uma fonte de discordância do TT-ST ou TP-STC final em ambos os métodos. Embora o CCI tenha sido excelente ou bom para todos os cortes, a concordância sobre o mesmo corte pode ser considerada ruim para a fatia 3 na TC (32,4%) e na RM (52,9%). Acreditamos que o longo diâmetro craniocaudal TT pode causar problemas para decidir qual corte escolher. Em relação ao uso de parâmetros ósseos ou de partes moles, embora ambos sejam confiáveis entre TC e RM, houve uma tendência de maiores coeficientes de correlação com o uso de parâmetros de partes moles, conforme observado nas medidas de RM de Wilcox et al. 14 Esses resultados apontam para a recomendação de usar o TP como ponto de referência distal em vez de TT.

A única revisão sistemática e meta-análise sobre o tema 5 sugere o uso de diferentes limiares para TC e RM (15,5 ± 1,5 mm para a distância TT–ST medida na TC e 12,5 ± 2 mm para RM), com a limitação de que não houve padronização do posicionamento e flexão dos joelhos e dos pontos de referência utilizados.

Ho et al. 4 concluíram que estabelecer um posicionamento controlado e reprodutível do paciente seria vital para permitir a intercambialidade do uso de TC e RM na medição da distância TT-ST, e esse era o principal objetivo do nosso estudo.

Impedir o uso da TC neste cenário evitaria a exposição à radiação em uma população especialmente jovem, reduzindo assim seus riscos potenciais ao longo da vida e os custos gerais, embora adicionar uma sequência à RM do joelho aumentaria o tempo de estudo de RM.

As principais limitações de nosso estudo incluem uma amostra pequena e a avaliação exclusiva de voluntários assintomáticos. Pesquisas futuras devem avaliar a intercambialidade em pacientes com instabilidade patelar.

Outra limitação seria não podermos avaliar a importância isolada do posicionamento dos pés, visto que optamos por padronizar rigorosamente o posicionamento tanto dos joelhos quanto dos pés e não testamos diferentes posicionamentos dos pés.

Em conclusão, este foi o primeiro estudo que comparou a RM usando a bobina de corpo com a TC, considerada padrão ouro, na medição das distâncias TT-ST e TP-STC, com uma boa concordância entre esses métodos e uma excelente confiabilidade interexaminador, com a potencial implicação clínica de que a TC do joelho pode ser substituída por RM usando a bobina de corpo neste cenário clínico.